L’infrastructure de recharge des véhicules électriques (VE) dépasse les défis initiaux de l’angoisse de l’autonomie pour résoudre d’autres problèmes et améliorer l’expérience du conducteur.
Les propriétaires de VE commencent à s’attendre à une interopérabilité qui leur permette de charger leur véhicule en toute fiabilité partout où ils vont. L’augmentation du nombre de VE sur les routes signifie que les réseaux électriques doivent être prêts à gérer la demande et à explorer les applications de véhicule à réseau (V2G) et de véhicule à domicile (V2H) qui peuvent rendre les villes plus résilientes, notamment en cas d’urgence qui perturbe la disponibilité de l’électricité.
Les conducteurs veulent pouvoir charger leur véhicule partout et n’importe où
Les stations de recharge de VE sont un peu comme les terminaux de point de vente (TPV) : elles varient partout où vous allez. La différence entre un TPV et un chargeur de VE est que vous pourrez toujours payer, mais que vous ne pourrez peut-être pas recharger votre VE à chaque station de recharge que vous croiserez.
À mesure que la demande de bornes de recharge publiques pour les véhicules électriques augmente, l’interopérabilité entre les bornes de recharge devient un enjeu majeur : les conducteurs veulent pouvoir utiliser le chargeur le plus proche, quel que soit leur fournisseur. L’interopérabilité est en train de devenir « la dernière ligne droite » pour résoudre les problèmes d’accès à la recharge et les craintes concernant l’autonomie, tout en simplifiant l’expérience de l’utilisateur.
Le protocole de point de charge ouvert (OCPP) est un outil essentiel à l’interopérabilité. Développée en 2009, il s’agit d’une norme ouverte utilisée à l’échelle internationale sans exigence de frais ni de licence. L’OCPP permet la communication entre une station de charge et un système central de back-office, et est soutenu par les principales entreprises du secteur des VE, notamment les fabricants de stations de charge, les opérateurs de points de charge (CPO), les fournisseurs de logiciels de back-office et les services publics. Des solutions logicielles peuvent être développées autour du protocole.
Une bonne analogie pour l’interopérabilité de la recharge des VE est l’itinérance cellulaire. Avant que les grands fournisseurs aient une couverture partout, ils s’appuyaient sur l’itinérance pour que les clients puissent utiliser l’infrastructure du réseau cellulaire d’un autre fournisseur lorsqu’ils quittaient la ville. Ils bénéficiaient d’une couverture, quelle que soit la tour à laquelle ils se connectaient. Les bornes de recharge pour VE doivent prendre en charge l’itinérance de la même manière afin que les conducteurs puissent utiliser la borne de recharge de leur choix. Des entreprises telles que EV Connect fournissent des stations de recharge et le logiciel correspondant qui utilise un réseau ouvert pour l’interopérabilité des stations, ce qui permet aux conducteurs de VE d’utiliser des stations de recharge sur plusieurs plateformes et auprès de plusieurs fournisseurs.
L’interopérabilité est nécessaire pour rendre l’infrastructure de recharge des VE aussi omniprésente et conviviale que les stations-service.
Paiements plus intelligents, sécurité et autres caractéristiques des bornes de recharge
L’interopérabilité de la recharge des VE ne consiste pas seulement à faire en sorte que tout véhicule puisse utiliser n’importe quelle station de recharge, quel que soit le fournisseur, mais aussi à faciliter le paiement sécurisé.
La bonne nouvelle, c’est qu’il existe potentiellement de nombreuses façons de payer pour recharger un VE. L’astuce consiste à s’assurer que le conducteur peut utiliser le mode de paiement de son choix tout en ayant l’assurance que la transaction est sécurisée. Parmi les méthodes disponibles aujourd’hui, citons les suivantes :
- Application mobile : de nombreux réseaux de recharge permettent d’effectuer des paiements en ligne au moyen d’une application pour smartphone en utilisant le mode de paiement de votre choix au niveau du chargeur ; cette application doit toutefois faire partie du réseau spécifique dans lequel le chargeur opère.
- Cartes RFID : certains réseaux de recharge ont opté pour une carte RFID propre à l’entreprise pour faciliter le paiement. Les conducteurs peuvent approvisionner la carte pour payer les services de recharge aux chargeurs spécifiques au réseau sans avoir besoin d’une application pour smartphone. Les cartes RFID conviennent parfaitement aux exploitants de parcs automobiles car elles garantissent que la recharge n’est accessible qu’aux véhicules autorisés.
- Paiement sans contact : cette méthode élimine le besoin de matériel tel que les lecteurs de cartes de crédit pour traiter le paiement, car il suffit de scanner un code QR ; les conducteurs peuvent payer en utilisant un porte-monnaie électronique sans avoir besoin d’une application ou d’un abonnement spécifique au réseau.
Au-delà des systèmes de paiement, les bornes de recharge deviennent généralement plus intelligentes, de sorte qu’elles peuvent être mieux gérées grâce à des configurations définies et à la possibilité de les contrôler, en partie grâce à l’OCPP, qui permet également une sécurité plus robuste grâce à des mises à jour du micrologiciel, à la journalisation, aux notifications d’événements, aux profils d’authentification et aux communications sécurisées.
Certaines stations de recharge sont désormais équipées de capteurs permettant de détecter si un véhicule bloque une station de recharge ou si un VE dépasse la durée de son séjour, de sorte que les autres conducteurs sont avertis par une application que la station est indisponible. Le fait que les VE restent à la station au-delà de leur temps de charge est un problème, car le nombre de VE augmente et les conducteurs ont du mal à trouver une station libre.
Des stations de recharge plus intelligentes jouent également un rôle dans la mise en œuvre des applications V2G et V2H.
Rendre la pareille au réseau
La vision à long terme des batteries de VE et des stations de recharge est que l’énergie ne circule pas dans un seul sens : les VE chargés pourraient être utilisés pour alimenter les bâtiments en cas de panne d’électricité, par exemple.
Avec 250 à 320 millions de VE (y compris les véhicules hybrides rechargeables) et plus de 2 millions de bus électriques circulant sur les routes du monde entier d’ici 2030, il existe une grande quantité de capacité disponible sur roues qui pourrait fournir un stockage d’énergie à faible coût et maintenir certains des systèmes critiques du bâtiment en fonctionnement en cas de panne de courant. De nombreuses villes dans le monde exigent déjà que les bâtiments installent des stations de recharge bidirectionnelles des VE dans leurs garages afin que l’électricité stockée dans les batteries des VE puisse être retransférée en temps réel à l’infrastructure des bâtiments intelligents en cas de panne de courant, éliminant ainsi le besoin de générateurs diesel polluants.
Toutefois, il est à craindre que les conducteurs ne soient pas disposés à partager leur batterie, de peur que des chargements et déchargements encore plus fréquents ne raccourcissent son cycle de vie. Les conducteurs souhaitent également que la voiture soit entièrement chargée dans la mesure du possible ; ils ne voudraient pas commencer un voyage pour découvrir qu’ils n’ont qu’une charge de 80 % à cause d’une application V2G. Les conducteurs de VE pourraient toutefois être plus enclins à partager l’énergie de leur VE avec leur propre maison.
La transformation des VE en actifs de stockage pour les réseaux électriques doit être efficace, ce qui a conduit au développement de dispositifs et de logiciels de l’Internet des objets (IoT) pour récolter les données nécessaires et rendre le processus de transfert d’énergie transparent. Ces technologies permettent simultanément aux fournisseurs de bornes de recharge de surveiller et d’optimiser leur infrastructure.
La technologie blockchain et l’intelligence artificielle (IA) ont également un rôle à jouer dans les applications V2G. Les conducteurs de VE peuvent avoir besoin d’être incités à partager l’énergie de leur batterie avec le réseau, et la blockchain offre un grand livre numérique immuable décentralisé qui rend les transactions de facturation et de récompense V2G plus transparentes. Les algorithmes d’IA, quant à eux, permettent aux systèmes de gestion V2G d’optimiser la consommation d’énergie en générant précisément et rapidement des tendances et des prévisions, notamment en surveillant l’état du réseau et la production d’électricité pour recommander des schémas de charge et de décharge.
Ce ne sont là que quelques exemples d’applications V2G. De nombreuses startups travaillent sur leurs propres solutions V2G.
La gestion de charge devient plus intelligente
L’arrivée d’un nombre croissant de VE sur les routes entraîne une pression accrue sur les réseaux électriques, qui doivent devenir plus intelligents pour gérer la charge et réduire les risques de déstabilisation ou de surcharge d’un réseau électrique.
L’équilibrage statique de la charge gère l’énergie disponible pour les stations de charge en fonction de la capacité d’approvisionnement allouée de manière fixe au sein d’un cluster, distribuant le trafic quel que soit l’état actuel du système. La gestion dynamique de la charge est plus intelligente, grâce aux logiciels des stations de recharge de plus en plus intelligentes, de sorte que la distribution de l’énergie est gérée lorsque de nombreux VE se chargent en même temps. Si le nombre de voitures demandant une charge est supérieur à ce que le réseau peut gérer, l’infrastructure de charge peut réagir en rationnant la quantité d’énergie à chaque station de charge.
Si l’objectif premier de l’équilibrage des charges est de maintenir l’intégrité du réseau électrique, des bornes de recharge plus intelligentes pourraient également être dirigées pour donner la priorité aux clients de VE qui sont prêts à payer plus pour une recharge prioritaire et à soutenir les nouveaux modèles commerciaux et les offres des fournisseurs de recharge.
Avec l’adoption croissante des véhicules électriques, il devient de plus en plus important de maintenir l’équilibre du réseau et de garantir la commodité pour les conducteurs. L’angoisse de l’autonomie commençant à s’estomper, les attentes sont plus élevées, ce qui signifie que des infrastructures de recharge plus intelligentes et des réseaux électriques plus résilients sont nécessaires pour la prochaine étape du parcours.
